陳 平，孫 劍

?運動人體科學(xué)

運動聯(lián)合膳食干預(yù)改善肥胖大鼠瘦素抵抗的可能機制
——基于食欲調(diào)節(jié)因子基因啟動子區(qū)DNA甲基化的探討

陳 平1，2，孫 劍3

（1.呂梁學(xué)院體育系，山西呂梁033000；2.北京師范大學(xué)體育與運動學(xué)院，北京100875；3.新疆師范大學(xué)體育學(xué)院，新疆烏魯木齊830000）

目的：從基因啟動子區(qū)DNA甲基化環(huán)節(jié)，探討運動、膳食干預(yù)對瘦素抵抗大鼠血清瘦素、下丘腦瘦素受體表達(dá)的表觀遺傳調(diào)控機制。方法：130只SD大鼠隨機分為空白對照組（n＝10）和建模組（n＝120），分別給予普通標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動物飼料和高脂飼料喂養(yǎng)。后者在第8周時篩選出體重排序前1／3大鼠，并測量其血清瘦素水平，隨機分為高脂膳食對照組（HFC）、高脂膳食運動組（HFE）、普通膳食運動組（HRE）、普通膳食對照組（HR）。各組大鼠分別給以中等強度的跑臺運動干預(yù)或膳食干預(yù)8周。喂養(yǎng)周期結(jié)束后，禁食，麻醉狀態(tài)下心臟取血、下丘腦組織。應(yīng)用重亞硫酸鹽修飾直接測序法（bisulfite sequencing-PCR，BSP）檢測大鼠血清瘦素基因啟動子區(qū)（324 bp，－228～＋96）25個CpG位點及下丘腦中瘦素受體基因啟動子區(qū)（294 bp，－633～－345）20個CpG位點甲基化變化；同時采用酶聯(lián)免疫吸附測定血清瘦素含量。結(jié)果：1）HFC血清瘦素水平顯著高于C（P＜0.01）；HFE、HRE血清瘦素水平顯著低于HFC（P＜0.05），且HRE顯著低于HFE及HR（P＜0.01）；2）HFC血清瘦素基因啟動子區(qū)CpG位點的平均甲基化程度顯著低于C（P＜0.01）；HFE、HRE血清瘦素基因啟動子區(qū)CpG位點的平均甲基化程度顯著高于HFC（P＜0.05），且HRE血清瘦素基因啟動子區(qū)CpG位點的平均甲基化程度顯著高于HFE及HR（P＜0.01）；3）HFC下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)CpG位點的平均甲基化程度顯著高于C（P＜0.01），HFE、HRE下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)CpG位點的平均甲基化程度顯著低于HFC（P＜0.01），且HRE下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)CpG位點的平均甲基化程度顯著低于HFE及HR（P＜0.01）。結(jié)論：運動聯(lián)合膳食干預(yù)較單獨運動或膳食干預(yù)可以明顯改善瘦素抵抗，其機制可能是與運動聯(lián)合膳食干預(yù)上調(diào)血清瘦素基因啟動子區(qū)CpG位點平均甲基化程度、下調(diào)下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)CpG位點的平均甲基化程度有關(guān)。

運動；膳食；干預(yù)；瘦素抵抗；瘦素；瘦素受體

肥胖是世界各國面臨的最重要的社會問題之一，由其引發(fā)的機體胰島素抵抗、2型糖尿病、心血管疾病、動脈粥樣硬化病、腫瘤等相關(guān)代謝性疾病對人類的健康及生存構(gòu)成了極大的威脅［1］。目前研究認(rèn)為，肥胖是由遺傳、環(huán)境和心理行為因素共同作用的結(jié)果。但是，由于神經(jīng)內(nèi)分泌和代謝系統(tǒng)在機體能量平衡調(diào)節(jié)過程中的復(fù)雜性，使得肥胖的遺傳、環(huán)境和心理行為等發(fā)病因素在肥胖形成過程中的作用不容易量化，特別是近年來兒童肥胖發(fā)病率的增加，使得之前的有關(guān)肥胖的病因?qū)W說很難完全解釋肥胖這一現(xiàn)象［2］。最新的研究推測機體對某些疾病產(chǎn)生的易感性改變，或者機體在生長發(fā)育過程中引起功能基因組異常的長時程變化，可能是由于表觀遺傳修飾變化所介導(dǎo)的基因表達(dá)變化所致［3］。研究表明，表觀遺傳修飾是基因表達(dá)調(diào)控的重要作用機制之一，它是在基因DNA序列沒有發(fā)生改變的情況下研究基因表達(dá)水平的變化，且這種變化是可以遺傳和能夠逆轉(zhuǎn)的［4］。環(huán)境因素在表觀遺傳修飾改變方面起著非常重要的影響，它的輕微變化就可以改變代謝關(guān)鍵基因的表達(dá)水平，從而對整個代謝通路產(chǎn)生影響，進(jìn)而將表觀遺傳學(xué)與后天環(huán)境造成的疾病緊密聯(lián)系起來。近年來，表觀遺傳與肥胖的發(fā)生關(guān)系日益受到重視，并為肥胖的發(fā)病機制研究提供了新的方向。而與肥胖有關(guān)的表觀遺傳變化主要涉及DNA甲基化、核組蛋白修飾和mRNA對基因轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控等［5］。而DNA甲基化修飾是表觀遺傳學(xué)最具特征的標(biāo)志之一，且是目前研究的最為深入的表觀遺傳調(diào)控機制。其不僅僅能夠影響到細(xì)胞基因的表達(dá)，而且還可以隨著細(xì)胞的有絲分裂而遺傳，并且持續(xù)下去。大量研究表明，運動、飲食控制在調(diào)控肥胖癥、糖尿病等慢性代謝性疾病方面起著非常積極的作用，能夠?qū)C體內(nèi)分泌功能、能量代謝以及基因的表達(dá)等產(chǎn)生許多重要的影響［6］。因此，本研究假設(shè)運動、膳食干預(yù)會對瘦素抵抗大鼠血清瘦素及下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化產(chǎn)生一定的影響，從表觀遺傳學(xué)角度探索膳食、運動在改善瘦素抵抗方面的分子機制，同時也為從表觀遺傳學(xué)角度防治代謝綜合征提供新思路和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 肥胖模型的制備

選用鼠齡為7～8周SD健康雄性周齡大鼠130只［體重（200±20）g］，購于北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實驗動物中心（許可證號：SCXK（京）2006－0008）。高脂飼料配方由北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實驗動物科學(xué)中心提供，即由普通飼料加蔗糖、熟豬油、雞蛋、奶粉混合烤熟而成，總熱量為2080J／kg（蛋白質(zhì)15%，碳水化合物51%，脂肪25%）。普通飼料由北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實驗動物科學(xué)中心提供，總熱量為1 488 J／kg（蛋白質(zhì)20%，碳水化合物53%，脂肪9%）。動物購置后，適應(yīng)性喂養(yǎng)1周，參照隨機號碼表分成2組，即空白對照組（C組，n＝10）和高脂膳食模型組（H組，n＝120），體質(zhì)量分別為（207.45±14.69）g和（209.58 ±15.83）g，各組間體重?zé)o差異（P＞0.05）。動物分籠飼養(yǎng)，每籠5只。室內(nèi)溫度（22±2）℃，相對濕度40%～60%。每日光照黑暗時間各為12 h，自由飲水、活動。正常組喂養(yǎng)普通飼料，肥胖組喂養(yǎng)高脂飼料。高脂飼料在低溫環(huán)境下保存，給食前復(fù)溫24 h。每周測體重一次，第8周時，篩選出建模組體重排序前1／3大鼠，與對照組比較體重、血清瘦素水平及判斷肥胖程度的相對指標(biāo)－Lee、s指數(shù)。Lee、s指數(shù)在實驗?zāi)┐胃深A(yù)結(jié)束后對大鼠稱重，并準(zhǔn)確測量從鼻至肛門的長度，并按公式［即Lee，s指數(shù)＝× 103／身長（cm）］計算獲得。

實驗第8周時，血清瘦素水平空白對照組與肥胖組分別為1.61±0.46和3.78±0.45（P＜0.01）；體重空白對照組與肥胖組分別為（474.31±14.77）g和（589.48±21.07）g（P＜0.01），Lee、s指數(shù)空白對照組與肥胖組分別為289.54±10.87和338.29± 11.46（P＜0.01），提示建模成功。建模成功后，高脂膳食建模組大鼠重新隨機分組：高脂膳食對照組（HFC）、高脂膳食運動組（HFE）、普通膳食運動組（HRE）、普通膳食組（HR）及原有的空白對照組（C）。

1.2 運動干預(yù)方案

運動組采用跑臺運動，運動訓(xùn)練方案參考陳文鶴、張靚等文獻(xiàn)［7－8］制定。為了使大鼠逐漸適應(yīng)運動強度，第一周為適應(yīng)周，跑臺速度逐漸增加直至達(dá)到26 m／min，持續(xù)時間為60 min，坡度為5%坡度。正式跑臺訓(xùn)練的持續(xù)時間為8周，5次／周，60 min／次。訓(xùn)練時間在下午15點至18點期間進(jìn)行。在運動實施前預(yù)實驗中分別檢測大鼠安靜（2.3±0.4）mmol／L及運動后（3.7±0.6）mmol／L血乳酸值，提示屬于中等強度有氧運動。

1.3 取材及組織準(zhǔn)備

大鼠末次運動結(jié)束后，禁食24 h，稱重，用10%水合氯醛（400 mg／kg）腹腔注射麻醉。經(jīng)腹主動脈取血3 ml，離心取血清，－80℃保存待測。

動物處死后，即將大鼠斷頭，取腦組織。在4℃冰面上輕輕翻轉(zhuǎn)腦組織，分離腦區(qū)，以灰結(jié)節(jié)和視交叉之間的中心點為中心確定下丘腦部位，取出下丘腦組織后迅速投入液氮中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 統(tǒng)計方法

采用SPSS 11.5統(tǒng)計軟件包對數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)計分析，數(shù)值均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（ˉX±S）表示。大鼠體重、Lee、s指數(shù)、血清瘦素濃度、CpG位點甲基化水平組間比較采用單因素方差分析中的Tukey法。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

1.5 指標(biāo)測定

1.5.1 體重、Lee指數(shù)、血清瘦素的測定 每周固定時間由專人稱量大鼠的體重、測量鼻尖到大鼠肛門的長度，計算Lee指數(shù)；采用酶聯(lián)免疫分析法（ELISA）測定血清瘦素水平。

1.5.2 基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化檢測 對于瘦素、瘦素受體基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化改變，應(yīng)用亞硫酸鹽修飾直接測序法（bisulfite sequencing－PCR，BSP）檢測。對于血清瘦素和下丘腦瘦素受體，分別用微量血液DNA提取試劑盒（北京博奧生物科技發(fā)展研究所生產(chǎn)）和細(xì)胞／組織基因提取試劑盒（北京博奧生物科技發(fā)展研究所生產(chǎn)）抽取外周血細(xì)胞中全基因組DNA和下丘腦組織中的全基因組DNA。然后，應(yīng)用甲基化修飾試劑盒（美國EPIGENETEK公司生產(chǎn)）將所提取的DNA進(jìn)行修飾純化后，用于PCR反應(yīng)。針對大鼠瘦素基因啟動子區(qū)324 bp（從－228到＋96，包含28個CpG位點）、瘦素受體基因啟動子區(qū)271 bp（從－411到－141，包含20個CpG位點）（具體CpG位點見圖1），應(yīng)用引物設(shè)計軟件Primer 5.0設(shè)計引物序列（表1）。瘦素基因啟動子區(qū)PCR反應(yīng)條件：96℃，預(yù)變性時間10 min，96℃預(yù)變性1 min，退火溫度57.4℃，持續(xù)時間1 min，延伸72℃持續(xù)min，循環(huán)35次。瘦素受體基因啟動子區(qū)PCR反應(yīng)條件：96℃預(yù)變性10 min，96℃變性1 min，退火溫度63.5℃～59℃，持續(xù)1min（降低0.5℃／次），延伸72℃持續(xù)1min，進(jìn)行10個循環(huán)；然后96℃變性1 min，退火溫度58.5℃持續(xù)1 min，延伸72℃持續(xù)1 min，循環(huán)25次。最后對PCR產(chǎn)物進(jìn)行鑒定、測序，計算CpG位點甲基化程度（圖1～圖2）。

2 結(jié)果

2.1 運動、膳食干預(yù)后各組大鼠體重、Lee指數(shù)、血清瘦素變化

干預(yù)后，相對于HFC，HFE和HRE大鼠體重、Lee指數(shù)、血清瘦素水平都具有顯著差異（P＜0.01）；HR、HFC及HRC干預(yù)措施中，可以看出運動＋膳食干預(yù)措施效果較好。HRE大鼠這3項指標(biāo)都顯著低于HFE或HR（P＜0.05）。HRE大鼠血清瘦素水平顯著低于HFC、HFE及HR（P＜0.01）；但各干預(yù)組血清瘦素水平依然高于C（P＜0.05）（表2）。

表1 引物序列、擴增長度及位點

圖1 瘦素基因啟動子序列（－228～＋96）

圖2 瘦素受體基因啟動子序列（－411～－141）

表2 干預(yù)后各組大鼠體重、Lee指數(shù)、血清瘦素的變化情況（ˉX±S）

2.2 運動、膳食干預(yù)后各組大鼠血清瘦素、下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化

與C相比，HFC大鼠血清瘦素基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化水平顯著降低（P＜0.01），下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化水平顯著升高（P＜0.01）；干預(yù)后，相對于HFC，HFE大鼠血清瘦素基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化水平顯著升高（P＜0.05），下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化水平顯著降低（P＜0.05）；HRE大鼠血清瘦素基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化水平顯著升高（P＜0.01），下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化水平顯著降低（P＜0.01）；HR大鼠血清瘦素基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化水平升高，下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化水平降低，但均無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）；相較于HR，HFE與HRE大鼠血清瘦素基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化水平顯著升高（P＜0.01），下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化水平顯著降低（P＜0.01）（表3、表4）。

表3 運動、膳食干預(yù)后各組大鼠血清瘦素基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化（ˉX±S）

表4 運動、膳食干預(yù)后各組大鼠下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化（ˉX±S）

續(xù)表4

3 討論

瘦素是肥胖基因表達(dá)的蛋白質(zhì)類激素，主要由白色脂肪組織分泌入血，通過與其受體結(jié)合，在調(diào)節(jié)食欲和能量代謝方面發(fā)揮重要作用［9］。雖然瘦素受體在機體外周多種組織都有表達(dá)，但是，瘦素受體最重要的分布區(qū)域是在下丘腦，因此下丘腦被認(rèn)為是最重要的能量代謝和平衡的調(diào)節(jié)中樞［10］。

3.1 肥胖與瘦素抵抗

研究表明，大多數(shù)肥胖患者體內(nèi)都存在高瘦素水平，即瘦素抵抗現(xiàn)象［11］。但到目前為止，肥胖患者機體存在的瘦素抵抗現(xiàn)象的具體機制仍未得到闡明。大量研究表明，高瘦素血癥、瘦素受體表達(dá)下調(diào)被認(rèn)為是造成瘦素抵抗的眾多原因之一［12］。大量動物實驗表明，絕大多數(shù)先天肥胖的哺乳動物（除ob小鼠）和過量攝食導(dǎo)致的肥胖動物都有高瘦素血癥，并對外源性瘦素表現(xiàn)出抵抗性；人類肥胖也不例外，研究表明，在人體內(nèi)，血瘦素水平與體質(zhì)含量、脂肪含量等呈正相關(guān)，大多數(shù)肥胖患者存在高瘦素血癥［13］。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過8周高脂膳食喂養(yǎng)后，模型組大鼠較空白對照組大鼠血清瘦素濃度顯著升高，提示模型組大鼠體內(nèi)存在瘦素抵抗現(xiàn)象。模型組大鼠體內(nèi)高瘦素水平的現(xiàn)象，可能是由于過多的熱能攝入，導(dǎo)致大鼠體重增加，從而使機體大量脂肪組織沉積，進(jìn)而造成脂源性的細(xì)胞因子瘦素水平的升高。另外，脂肪組織當(dāng)中巨噬細(xì)胞的數(shù)量可以受到長期高脂膳食誘導(dǎo)的影響，會使其表達(dá)水平大量增加，從而導(dǎo)致機體處于一種炎癥性狀態(tài)，比如會使一些炎性細(xì)胞因子（白介素－6、腫瘤壞死因子－a）表達(dá)水平升高。這些炎性因子又會進(jìn)一步刺激瘦素分泌，加重瘦素抵抗現(xiàn)象。隨著機體內(nèi)源性瘦素水平的進(jìn)一步升高，機體可能會出于一種自身防御機制，對瘦素的敏感性降低，或存在瘦素受體及受體后缺陷，瘦素不再能發(fā)揮其正常的生理調(diào)節(jié)作用，從而使高脂膳食大鼠一直處于肥胖且伴瘦素抵抗?fàn)顟B(tài)。

3.2 飲食對大鼠血清瘦素、下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)DNA甲基化的影響

研究表明，飲食等諸多環(huán)境因素均可導(dǎo)致基因發(fā)生DNA甲基化的表觀遺傳修飾改變，進(jìn)而導(dǎo)致基因表達(dá)及組織細(xì)胞的代謝變化［14］。研究表明，給懷孕時期小鼠或懷孕期的母親飲食補充甲基供體（葉酸、維生素B12、大豆等）可以預(yù)防子代小鼠或人類后代肥胖的發(fā)生［15］。動物實驗研究表明，與正常進(jìn)食大鼠相比，高脂飼料誘導(dǎo)的肥胖大鼠血清瘦素濃度顯著升高，而瘦素基因啟動子區(qū)甲基化程度明顯降低，存在瘦素抵抗現(xiàn)象［16］。臨床研究顯示，飲食干預(yù)效果好的肥胖患者外周血瘦素基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化水平較高，飲食干預(yù)效果差的肥胖患者外周血瘦素基因啟動子區(qū)CpG位點甲基化水平較低［17］。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高脂膳食大鼠血清瘦素基因啟動子區(qū)甲基化程度顯著降低，下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)甲基化程度顯著升高，同時血清瘦素水平顯著升高，伴隨瘦素抵抗的現(xiàn)象；而經(jīng)過膳食干預(yù)后，大鼠血清瘦素基因啟動子區(qū)甲基化程度有升高趨勢，下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)甲基化程度顯著降低，伴隨大鼠血清瘦素水平下降趨勢，表明血清瘦素及下丘腦瘦素受體基因甲基化程度對瘦素抵抗產(chǎn)生了一定的影響。研究表明，DNA甲基化是蛋白質(zhì)和核酸的一種重要的修飾，其調(diào)節(jié)基因的表達(dá)和關(guān)閉，與癌癥、衰老、老年癡呆等許多疾病密切相關(guān)，是表觀遺傳學(xué)的重要研究內(nèi)容之一［18］。DNA甲基化能關(guān)閉某些基因的活性，去甲基化則誘導(dǎo)了基因的重新活化和表達(dá)。DNA甲基化能引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA構(gòu)象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質(zhì)相互作用方式的改變，從而控制基因表達(dá)［19］。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，血清瘦素及下丘腦瘦素受體基因的不同甲基化水平對瘦素抵抗具有積極的影響，可能是血清瘦素和下丘腦瘦素受體DNA不同甲基化水平，降低了血清瘦素基因活性，提高了下丘腦瘦素受體基因活性，從而使血清瘦素mRNA表達(dá)水平下調(diào)，下丘腦瘦素瘦素受體mRNA的表達(dá)水平上調(diào)，結(jié)果是導(dǎo)致血清瘦素表達(dá)水平降低和下丘腦瘦素受體表達(dá)水平升高所致。

3.3 運動對大鼠血清瘦素、下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)DNA甲基化的影響

有關(guān)運動對血清瘦素、下丘腦瘦素受體等食欲調(diào)節(jié)因子基因啟動子區(qū)DNA甲基化的影響鮮見報道。但大量研究表明，耐力運動可對抗高脂膳食誘導(dǎo)的肥胖大鼠骨骼肌瘦素抵抗［20］；有氧運動可使肥胖青年女性血清瘦素水平顯著降低［21］；有氧運動不僅能夠有效地降低肥胖兒童的脂肪量，還能夠使內(nèi)分泌環(huán)境中各種代謝轉(zhuǎn)導(dǎo)通路恢復(fù)穩(wěn)定，改善機體的炎癥反應(yīng)和瘦素抵抗［22］；肥胖少年兒童經(jīng)過4個月運動訓(xùn)練可使血清瘦素濃度顯著降低，成年肥胖男性進(jìn)行16個月耐力訓(xùn)練后，在不同時間點檢測血瘦素水平發(fā)現(xiàn)，血瘦素水平降低且與訓(xùn)練時間相關(guān)［23］。另據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，有氧運動可增加糖尿病大鼠瘦素受體的基因表達(dá)水平和蛋白表達(dá)水平，從而影響瘦素的水平，改善糖尿病大鼠胰島素分泌，并緩解瘦素抵抗現(xiàn)象［24］。本研究結(jié)果表明，8周中等強度有氧運動可使高脂膳食運動組及普通膳食運動組大鼠血清瘦素基因啟動子區(qū)DNA甲基化水平顯著升高，下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)DNA甲基化水平顯著降低，且普通膳食運動組大鼠血清瘦素、下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)DNA甲基化水平較高，脂膳食運動組變化更顯著，并伴隨血清瘦素水平的顯著降低。提示運動可能通過影響大鼠血清瘦素、下丘腦瘦素受體DNA啟動子區(qū)DNA甲基化修飾，從而通過降低血清瘦素mRNA的表達(dá)水平以及提高下丘腦瘦素受體mRNA的表達(dá)水平，導(dǎo)致血清瘦素濃度降低，緩解瘦素抵抗。

研究表明，運動聯(lián)合膳食干預(yù)較單獨運動或者膳食干預(yù)可以明顯改善瘦素抵抗［7］。本研究結(jié)果進(jìn)一步證實，較單純運動或者膳食干預(yù)，運動聯(lián)合膳食干預(yù)可以明顯改善肥胖大鼠瘦素抵抗，體重顯著降低。表明運動聯(lián)合膳食干預(yù)在改善機體瘦素抵抗方面具有積極的作用。同時本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，較單純運動或者膳食干預(yù)，運動聯(lián)合膳食干預(yù)可使大鼠血清瘦素基因啟動子區(qū)甲基化程度顯著升高，下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)甲基化程度顯著降低。運動聯(lián)合膳食干預(yù)可使肥胖大鼠瘦素抵抗現(xiàn)象得到顯著的緩解，體重顯著下降。

運動、膳食干預(yù)可能通過影響瘦素、瘦素受體基因啟動子區(qū)甲基化程度而降低血清瘦素水平，從而對抗機體瘦素抵抗的發(fā)生，進(jìn)而調(diào)節(jié)代謝和抑制食欲，對抗機體發(fā)生肥胖。至于運動、膳食干預(yù)影響瘦素基因啟動子區(qū)甲基化改變的具體表觀遺傳調(diào)控機理，尚有待進(jìn)一步探討。

4 結(jié)論

1）高脂膳食可以導(dǎo)致大鼠血清瘦素基因啟動子區(qū)甲基化水平下降，下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)甲基化水平升高。

2）運動聯(lián)合膳食干預(yù)顯著改善大鼠瘦素抵抗，可能與上調(diào)血清瘦素基因啟動子區(qū)甲基化水平、下調(diào)下丘腦瘦素受體基因啟動子區(qū)甲基化水平有關(guān)。

3）運動聯(lián)合膳食干預(yù)可以通過影響基因啟動子區(qū)甲基化水平改善瘦素抵抗，在預(yù)防和治療肥胖癥中可能起到一定的作用；但運動聯(lián)合膳食干預(yù)影響瘦素基因啟動子區(qū)甲基化改變的具體表觀遺傳調(diào)控機理，尚有待進(jìn)一步探討。

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責(zé)任編輯：郭長壽

Possib le M echanism of Exercise Combined w ith Dietary Intervention to Im p rove Lep tin Resistance in Obese Rats：In View of Appetite Regulating Factor Gene Prom oter DNA M ethylation Investigation

CHEN Ping1，2，SUN Jian3
（1.Department of Physical Education，Lüliang University，Lüliang 033000，Shanxi，China；2.Department of Physical Education and Sports，Beijing Normal University，Beijing 100875，China；3.Department of Physical Education，Xinjiang Normal University，Urumqi830000，Xinjiang，China）

objective：From promoter DNA methylation links of the gene，the authors explore themovement，dietary intervention on leptin resistance expression of leptin receptor in hypothalamus of rats serum leptin and epigenetic regulationmechanism.Methods：130 SD rats were random ly divided into blank control group（n＝10）and model group（n＝120），and were given routine standard rodent animal feed and high fat diet.After8 weeks，1／3 of the ratswhoseweightwere heavier in themodeling group were screened out，measured for the serum leptin level and were random ly divided into control group，high fat diet（HFC），high fat diet and exercise group（HFE），sport in ordinary diet group（HRE），normal diet control group（HR）.The ratswere treated w ithmoderate intensity treadm ill exercise intervention or dietary intervention for 12 weeks.A fter the end of the cycle，fasting，anesthesi，heart blood，hypothalamus.Application of sulfitemodified direct sequencing（bisulfite sequencing-PCR，BSP）were detected in plasma leptin gene promoter region（324 bp，－228～＋96）leptin receptor gene promoter region of 25 CpG loci and the hypothalamus（294 bp，－633～－345）of 20 CpG locimethylation changes；at the same time by ELISA determ ination of plasma leptin level adsorption.Results：1）HFC serum leptin levelsw ere significantly higher than those of C（P＜0.01）；the serum leptin levels of HRE and HFE were significantly lower than those of HFC（P＜0.05），and HRE were significantly lower than those of HFE and HR（P＜0.01）.2）the averagemethylation degree of HFC in serum leptin gene promoter CpG siteswas significantly lower than thatof C（P＜0.01）；the average methylation the degree of HFE，HRE and serum leptin gene promoter CpG sites was significantly higher than thatof HFC（P＜0.05），the averagemethylation level of serum leptin and HRE gene promoter CpG siteswas significantly higher than that of HFE and HR（P＜0.01）.3）the average methy lation level of HFC and leptin receptor gene promoter CpG siteswas significantly higher than that of C（P＜0.01），the averagemethylation level of HFE，HRE and leptin receptor gene promoter CpG siteswas significantly lower than that of HFC（P＜0.01）and the averagemethylation level of HRE in the hypothalam ic leptin receptor gene promoter CpG siteswas significantly reduced than those of HR and HFE（P＜0.01）.Conclusion：exercise combined w ith dietary intervention can obviously improve leptin resistance more than single exercise or dietary intervention，and itsmechanism may be associated with themovementof dietary intervention serum leptin up-regulated gene promoter CpG sites average methylation level and the average methylation level dow n-regulation of leptin receptor in the hypothalamus gene promoter CpG sites.

exercise；diet；intervention；leptin resistance；leptin；leptin receptor

G804.3

A

1004－0560（2016）03－0066－08

2016-03-27；

2016-04-19

教育部人文社會科學(xué)研究青年基金項目，編號：13YJC890032。

陳 平（1983—），男，博士研究生，主要研究方向為體育保健與運動營養(yǎng)。

孫 劍（1978—），男，副教授，主要研究方向為運動生理學(xué)，E-mail：315339318＠qq.com。